Фамилия Мачугина образована от мужской формы Мачугин, а та — от прозвища или нецерковного имени Мачуга. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Мачугин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Мачуга. Это типичная модель русских фамилий, распространённая в северных и центральных губерниях.

Основа «мачуг-» звучит необычно и сразу вызывает вопрос о значении. Самый прямой путь — через слово «мачта». В диалектах русского языка «мачуга» — это не просто мачта, а толстый шест, бревно, жердь, иногда даже дубина. Прозвище Мачуга могли дать человеку высокому, долговязому, худому и прямому — как шест. Или, наоборот, крепкому, коренастому, с силой, сравнимой с бревном. Есть и другая версия: в южнорусских говорах «мачуга» означала «мотыга», «кирка» — орудие для рыхления земли. Тогда прозвище могло прикрепиться к земледельцу или ремесленнику, который работал таким инструментом.

Менее вероятно, но стоит упомянуть, что в некоторых славянских языках «мачуга» — это палица, дубинка, то есть оружие. В таком случае прозвище могло отражать воинственный нрав или род занятий носителя. Однако для русской ономастики связь с «мачтой» или «шестом» выглядит убедительнее: подобные прозвища по внешним признакам — одни из самых частых.

Фамилия Мачугин — не самая распространённая, но и не редкая. Она встречается в основном в центральной России и Поволжье. Встречаются варианты написания с одной «г» (Мачугин) и с двумя (Мачуггин — крайне редко, возможно, результат ошибки переписи). Интересно, что фамилия легко могла возникнуть и от названия населённого пункта: например, деревня Мачуги или Мачуга есть в нескольких областях. Тогда предок был выходцем оттуда — «Мачугин» как «пришедший из Мачуг». Но это уже вторичное образование, а первичным всё же остаётся прозвище.